| 研究課題/領域番号 |
17360039
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 分子科学研究所 |
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研究代表者 |
加藤 政博 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 教授 (30185871)
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| 研究分担者 |
持箸 晃 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 助教 (10342635)
島田 美帆 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 特別協力研究員 (10442526)
保坂 将人 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60290897)
高嶋 圭史 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40303664)
木村 真一 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 准教授 (10252800)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| キーワード | テラヘルツ / 赤外材料・素子 / 光源技術 / 加速器 / 応用光学・量子光学 / シンクロトロン放射光 / 電子ビーム / コヒーレント光 / レーザー |
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| 研究概要 |
交番磁界中を進む高エネルギー電子ビームとレーザービームをある共鳴条件のもとで相互作用させると、レーザー場と電子の間でエネルギー交換が起きる。このようにして電子ビーム上にエネルギー変調を形成し、それを飛行時間のエネルギー依存性を利用して密度変調に変換することで、電子ビーム上に様々な形状の微細な密度向上を作り出すことができる技術を開発した。成形された電子ビームを、磁場中を走らせると、その密度構造に応じた波長でコヒーレントシンクロトロン光を放射することを実験的に確認した。特に、ある一定の周期の密度変調を形成してやると、一様磁場中で準単色のテラヘルツ光を放出することを世界で初めて実証した。密度構造の周期を変えることで波長を変えることができることも実証した。この結果は、シンクロトロン放射光=超広帯域の白色光、という常識を覆す実験結果であり、加速器分野の研究としては異例であるが、ネイチャーフィジックス誌に掲載され、また、同誌の研究紹介欄でも取り上げられた。また、同様な手法により、白色で且つシングルサイクルのテラヘルツ光パルスの生成にも成功した。これらの成果は、シンクロトロン放射の波長、位相、サイクル数などを自在に制御できる可能性を示すものである。本研究で開発された技術は、通常のシンクロトロン光源の一部を利用して構築することができ、比較的低コストで、既存のシンクロトロン光源の性能を飛躍的に向上させることができる技術である。テラヘルツ以外の波長域にこの手法を拡張していくことが今後の課題である。
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